瓴英科創(chuàng)

在工業(yè)生產(chǎn)中，無時(shí)不刻都在產(chǎn)生數(shù)據(jù)。生產(chǎn)機(jī)床的轉(zhuǎn)速、能耗，食品加工的溫濕度，火力發(fā)電機(jī)組的燃燒和燃煤消耗，汽車的裝備數(shù)據(jù)，物流車隊(duì)的位置和速度等，都是在生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)。

工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的背景

以云計(jì)算為代表的新型數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)架構(gòu)，大幅降低工業(yè)數(shù)據(jù)處理的技術(shù)門檻和成本支出。以工業(yè)領(lǐng)域的SCADA系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)模式下每個(gè)電網(wǎng)、化工企業(yè)都需要建立一套SCADA系統(tǒng)，成本在千萬以上，如果采用云架構(gòu)模式，成本將可以降低七成以上。社會(huì)需求變革是最大拉動(dòng)力。在商品過剩經(jīng)濟(jì)時(shí)代，以個(gè)性化為代表的消費(fèi)文化，使得工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)出物，要最大限度匹配個(gè)性需求。從服裝定制，車輛選配，到T恤的印花和個(gè)性化教育。

要響應(yīng)個(gè)性化需求，有兩種方式，以服裝定制為例，就是靠老師傅用尺子量，眼見手摸，憑借經(jīng)驗(yàn)，確定服裝的裁剪和版型，這種我們可以稱之為模擬方式，效率和質(zhì)量難以保證，耗時(shí)長，個(gè)性化定制的成本高;還有一種是數(shù)字方式，就是通過制訂一套數(shù)據(jù)采集手段，由前臺(tái)的客戶代表測(cè)量采集用戶身形數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳回總部，結(jié)合生產(chǎn)原材料數(shù)據(jù)，將需求分解為一項(xiàng)一項(xiàng)的生產(chǎn)工藝動(dòng)作，最后生產(chǎn)出達(dá)到定制化要求服裝。當(dāng)然，工廠也會(huì)聘請(qǐng)資深的老師傅，他們的主要工作不是面對(duì)一個(gè)個(gè)客戶的定制化需求，而是去研究更好的生產(chǎn)工藝，對(duì)數(shù)據(jù)和工藝分解進(jìn)行把控。這種模式下，效率和質(zhì)量得到保證，效率隨著生產(chǎn)線的擴(kuò)容線性提升，有一批專家隊(duì)伍不斷研究提升工藝能力，定制化生產(chǎn)的成本將得以顯著攤薄。從發(fā)展趨勢(shì)看，后者這種數(shù)字模式的個(gè)性化生產(chǎn)將是未來選擇。

國策方針是重要推動(dòng)力。完成了工業(yè)自動(dòng)化過程的德國工業(yè)界，在自動(dòng)化基礎(chǔ)上，以工業(yè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，引入云計(jì)算和人工智能技術(shù)，提升工業(yè)的智能化水平，以滿足大批量個(gè)性化定制的社會(huì)生產(chǎn)需求。

工業(yè)大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和分類

不管是工業(yè)自動(dòng)化、還是工業(yè)智能化（工業(yè)4.0），或者是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，他們的基礎(chǔ)是工業(yè)數(shù)據(jù)。

隨著行業(yè)發(fā)展，工業(yè)企業(yè)收集的數(shù)據(jù)維度不斷擴(kuò)大。主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

1.時(shí)間維度不斷延長。經(jīng)過多年的生產(chǎn)經(jīng)營，積累下來歷年的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工業(yè)數(shù)據(jù)、原材料數(shù)據(jù)和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)范圍不斷擴(kuò)大。隨著企業(yè)信息化建設(shè)的過程，一方面積累了企業(yè)的財(cái)務(wù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)，也通過CRM系統(tǒng)積累了客戶數(shù)據(jù)，通過CAD等積累了研發(fā)過程數(shù)據(jù)，通過攝像頭積累了生產(chǎn)安全數(shù)據(jù)等;另一方面越來越多的外部數(shù)據(jù)也被收集回來，包括市場(chǎng)數(shù)據(jù)、社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、企業(yè)輿情數(shù)據(jù)等。

3.數(shù)據(jù)粒度不斷細(xì)化。從一款產(chǎn)品到多款、多系列產(chǎn)品使得產(chǎn)品數(shù)據(jù)不斷細(xì)化，從單機(jī)機(jī)床到聯(lián)網(wǎng)機(jī)床，使得數(shù)據(jù)交互頻率大大增強(qiáng);加工精度從1mm提升到0.2mm，從5分鐘每次的統(tǒng)計(jì)到每5秒的全程監(jiān)測(cè)，都使得采集到的數(shù)據(jù)精細(xì)度不斷提升。

以上三個(gè)維度最終導(dǎo)致企業(yè)所積累的數(shù)據(jù)量以加速度的方式在增加，構(gòu)成了工業(yè)大數(shù)據(jù)的集合。不管企業(yè)是否承認(rèn)，這些數(shù)據(jù)都堆砌在工廠的各個(gè)角落，而且在不斷增加。

再從企業(yè)經(jīng)營的視角來看待這些工業(yè)數(shù)據(jù)，我們可以按照數(shù)據(jù)的用途分成三類：

第一類是經(jīng)營性數(shù)據(jù)，比如財(cái)務(wù)、資產(chǎn)、人事、供應(yīng)商基礎(chǔ)信息等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在企業(yè)信息化建設(shè)過程中陸陸續(xù)續(xù)積累起來，表現(xiàn)了一個(gè)工業(yè)企業(yè)的經(jīng)營要素和成果。第二類是生產(chǎn)性數(shù)據(jù)，這部分是圍繞企業(yè)生產(chǎn)過程中積累的數(shù)據(jù)，包括原材料、研發(fā)、生產(chǎn)工藝、半成品、成品、售后服務(wù)等。隨著數(shù)字機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線、SCADA系統(tǒng)的建設(shè)，這些數(shù)據(jù)也被企業(yè)大量記錄下來。這些數(shù)據(jù)是工業(yè)生產(chǎn)過程中價(jià)值增值的體現(xiàn)，是決定企業(yè)差異性的核心所在。第三類是環(huán)境類數(shù)據(jù)，包括布置在機(jī)床的設(shè)備診斷系統(tǒng)，庫房、車間的溫濕度數(shù)據(jù)，以及能耗數(shù)據(jù)，廢水廢氣的排放等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中起到約束作用。

從結(jié)構(gòu)上可以分為：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。從目前的數(shù)據(jù)采用情況看，經(jīng)營類數(shù)據(jù)利用率最高，生產(chǎn)性數(shù)據(jù)和環(huán)境類數(shù)據(jù)相比差距比較大。從未來數(shù)據(jù)量來說，生產(chǎn)線數(shù)據(jù)在工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)中的占比將越來越大，環(huán)境類數(shù)據(jù)也將越來越多樣化。

一般意義上，大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、商業(yè)價(jià)值高、處理速度高的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，工業(yè)大數(shù)據(jù)還有兩大特點(diǎn)。一是準(zhǔn)確率高，大數(shù)據(jù)一般的應(yīng)用場(chǎng)景是預(yù)測(cè)，在一般性商業(yè)領(lǐng)域，如果預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到90%已經(jīng)是很高了，如果是99%就是卓越了。二是實(shí)時(shí)性強(qiáng)，工業(yè)大數(shù)據(jù)重要的應(yīng)用場(chǎng)景是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)預(yù)警、實(shí)時(shí)控制。一旦數(shù)據(jù)的采集、傳輸和應(yīng)用等全處理流程耗時(shí)過長，就難以在生產(chǎn)過程中發(fā)揮價(jià)值。

工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用

企業(yè)所積累的數(shù)據(jù)量以越來越快的速度在增加，很多企業(yè)也就順勢(shì)將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營中。大數(shù)據(jù)在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三方面：

一是基于數(shù)據(jù)的產(chǎn)品價(jià)值挖掘。通過對(duì)產(chǎn)品及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次挖掘，創(chuàng)造新價(jià)值。日本的科研人員日前設(shè)計(jì)出一種新型座椅，能夠通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)識(shí)別主人，以此確保汽車的安全。這種座椅裝有360個(gè)不同類型的感應(yīng)器，可以收集并分析駕駛者的體重、壓力值，甚至坐到座椅上的方式等多種信息，并將它們與車載系統(tǒng)中內(nèi)置的車主信息進(jìn)行匹配，以此判斷駕駛者是否為車主，從而決定是否開動(dòng)汽車。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，這種車座的識(shí)別準(zhǔn)確率高達(dá)98%。

二是提升服務(wù)型生產(chǎn)。提升服務(wù)型生產(chǎn)就是增加服務(wù)在生產(chǎn)（產(chǎn)品）的價(jià)值比重。主要體現(xiàn)在兩個(gè)方向。一是前向延伸，就是在售前階段，通過用戶參與、個(gè)性化設(shè)計(jì)的方式，吸引、引導(dǎo)和鎖定用戶。二是后向延伸，通過銷售的產(chǎn)品建立客戶和廠家的互動(dòng)，產(chǎn)生持續(xù)性價(jià)值。

三是創(chuàng)新商業(yè)模式。商業(yè)模式創(chuàng)新主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是基于工業(yè)大數(shù)據(jù)，工業(yè)企業(yè)對(duì)外能提供什么樣的創(chuàng)新性商業(yè)服務(wù);二是在工業(yè)大數(shù)據(jù)背景下，能接受什么樣的新型的商業(yè)服務(wù)。最優(yōu)的情況是，通過提供創(chuàng)新性商業(yè)模式能獲得更多的客戶，發(fā)掘更多的藍(lán)海市場(chǎng)，贏取更多的利潤;同時(shí)通過接受創(chuàng)新性的工業(yè)服務(wù)，降低了生產(chǎn)成本、經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)。

在接受服務(wù)方面，目前國內(nèi)外有一批企業(yè)提供云服務(wù)架構(gòu)的工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)。海爾收購GE的白電業(yè)務(wù)的一攬子合作中，就包括GE的Predix工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)向海爾開放，接入海爾的工廠，提供工業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)。九次方大數(shù)據(jù)也在聯(lián)合各省市建立云化的工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，向當(dāng)?shù)氐墓I(yè)企業(yè)開放大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)挖掘和應(yīng)用能力。

工業(yè)大數(shù)據(jù)是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的一次重大變革，對(duì)于工業(yè)化、信息化都還沒有完成的工業(yè)企業(yè)而言，數(shù)據(jù)化時(shí)代到來了，挑戰(zhàn)更大了。

工業(yè)大數(shù)據(jù)建設(shè)，首先是一種思維變革，改變以前以要素競(jìng)爭(zhēng)為主的工業(yè)生產(chǎn)模式，進(jìn)入到數(shù)據(jù)和創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)為主的新生產(chǎn)時(shí)代。

其次，正如清華大學(xué)王建民教授所言，“工業(yè)大數(shù)據(jù)不存在交鑰匙工程”，因此，需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人、管理層、員工和相關(guān)人都投身其中，各司其職，才有所成。

最后，工業(yè)大數(shù)據(jù)建設(shè)抓住兩個(gè)板子作為突破點(diǎn)。一個(gè)是最長的板，也就是梳理產(chǎn)品（工業(yè)）競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)的在哪里，繼續(xù)深挖數(shù)據(jù)價(jià)值，圍繞這一部分的工業(yè)數(shù)據(jù)構(gòu)建產(chǎn)品和服務(wù)能力;另一個(gè)是最短的板，就是找出影響工業(yè)企業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)，成本、市場(chǎng)、供應(yīng)鏈，還是能耗？應(yīng)在數(shù)據(jù)化時(shí)代下，尋找更有效的解決方案。